CN103025863B - 用于酸奶的乳酸细菌 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于得到乳酸细菌菌株的方法,其中所述乳酸细菌菌株使得使用所述菌株发酵的产物具有高的机械剪切抵抗力,以及涉及可通过此种方法得到的细菌菌株。此外,本发明涉及乳酸细菌菌株,其导致用所述菌株或其突变体和变异体发酵的产物对机械剪切处理具有高抵抗力。改善的质构稳定性可以测量为饮用酸奶应用中的沉淀减少和凝固型酸奶应用中的凝缩减少。因此,本发明还涉及使用此类乳酸细菌菌株制备发酵乳产品,例如酸奶的方法,以及涉及此类发酵乳产品。

Description

用于酸奶的乳酸细菌
技术领域
本发明涉及得到乳酸细菌菌株的方法,所乳酸细菌菌株导致使用所述菌株发酵的产物的质构具有高机械剪切抗性,以及涉及通过此种方法可得到的细菌菌株。本发明还涉及此类菌株用于制备发酵乳产品的用途以及具有高机械剪切抗性的发酵乳产品,例如饮用酸牛乳或凝固型酸牛乳。
背景技术
为了改善食品的味道和质构,而且为了延长这些食物的贮存期,食品工业使用众多的细菌,特别是乳酸细菌(LAB)。至于乳品工业,为了使乳酸化(通过发酵作用)并且也为了使包含其的产物质构化而广泛使用乳酸细菌。
在食品工业中所使用的乳酸细菌当中,可以提到的是链球菌属(Streptococcus)、乳球菌属(Lactococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、片球菌属(Pediococcus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)。这些属的乳酸细菌被广泛地单独使用或者与其它细菌组合使用用于食品产品,特别是发酵产品的生产。它们特别是用于发酵乳,例如酸奶生产所用的酵素配方中。它们中的某些在发酵产品质构发展中起着主导作用。该特征与多糖的产生密切相关。
发酵乳饮料,诸如例如饮用酸奶,形成了相当大且日益增加的市场并且并且常常充当功能成分如益生元和益生菌的背景。在搅拌酸奶市场和发酵乳饮料市场的质构需要中具有明显的差异。对于发酵乳饮料,在发酵之后常常使用高剪切处理以破坏蛋白质网络,以便得到光滑、均一且可饮用的产品。然而,该过程使发酵乳饮料口感急剧下降。在一方面的光滑和均一度与另一方面的口感之间的平衡使得难以得到最佳感觉特性。WO2008/092458涉及含酪蛋白:乳清蛋白比率从4:96至12:88(w/w)的饮用酸奶,这可以在发酵后无需凝固而制造。通过省略凝固物形成,因此可以不需要均一化以破坏酪蛋白凝固物。
当前市场上的乳酸细菌培养物有代表性地不产生对高剪切处理具有抗性的粘性。因此,常常在发酵乳饮料中应用增稠剂例如淀粉以增加口感。备选地,可以通过使用全脂乳基质得到可接受的口感水平,但是因为总趋势是希望具有“清洁标签”,即不添加稳定剂的低脂肪产品,所以需要替代方案。因此,需要针对低脂肪发酵乳饮料的细菌培养物,代替淀粉的作用。
此类培养物必须提供剪切抗性的质构,其能经受剪切处理(高达例如7巴反压)并且仍然保留所需的口感与光滑且均一的质构。
近些年,许多低脂肪和非脂肪乳制品,例如凝固型酸奶已经进入到市场中。然而,脂肪水平的降低对酸奶的感官特性和物理特性具有巨大的影响。被高度影响的一个因素是质构特性。由于总固体含量较低引起酸奶凝胶变得稀薄,所以液相会分离并在酸奶上形成一层。这称为凝缩并被视作产品瑕疵。可以采取不同的步骤减少凝缩,以通过加入更多的蛋白质和/或加入增稠剂如淀粉和明胶以增加总固体。然而这些方案在成本和标签方面不是非常有利。因此,由细菌培养所致的凝缩降低将是最佳的且是非常希望的。
因此,需要用于得到额外的乳酸细菌的方法,所述细菌导致稳定性改善,这可以测量为饮用酸奶中沉淀减少和凝固型酸奶中凝缩减少。此种乳酸细菌可以用于生产发酵乳产品,例如酸奶,尤其是低脂肪或非脂肪的乳制品,减少或不添加增稠剂例如淀粉和果胶。
发明内容
本发明的目标是提供用于得到乳酸细菌的方法,所述乳酸细菌导致使用菌株发酵的产品机械剪切抗性明显增加和稳定性改善。
本发明另一个目标是提供此种乳酸细菌,所述细菌导致机械剪切抗性显著增加和稳定性改善,能够代替增稠剂例如淀粉和果胶的作用,而同时保留了所需要的口感与所希望的光滑和质构特性。此外,本发明的一个目标是提供用于制备具有减少的沉淀和凝缩和改善的光滑度的发酵乳产品的方法。
在下文中其它目标将变得显而易见,并且另外其它目标对本发明所属领域技术人员而言将是显而易见的。
发明人已经进行了广泛筛选和研究以实现上述目标,并且在第一方面基于用于得到乳酸细菌菌株的方法实现了目标,所述的乳酸细菌菌株导致对机械剪切处理具有高的抗性,所述方法包括:
a)在适宜条件下,例如90℃下热处理的脱脂乳基质(0.1%脂肪,3.2%蛋白质)20分钟;
b)冷却乳至40℃至43℃之间;
c)用0.01%至0.03%的F-DVS(~1×106CFU/g至~3×106CFU/g)的所述乳酸细菌接种乳;
d)在40℃至43℃之间将所述乳酸细菌菌株发酵至pH4.55;
e)将从步骤d)得到的发酵乳在后处理单元中进行后处理,所述后处理单元包括板式热交换器和反压阀,其中板式热交换器用于将通过板式热交换器/反压阀系统的酸奶在小于10秒内冷却至25℃并且调节反压阀以提供7巴反压,其中发酵乳在小于10秒内通过板式热交换器/反压阀以致于酸牛乳被冷却至25℃;
f)测量后处理后的剪切应力;和
g)如果在7巴反压后处理之后剪切应力为至少大约12Pa,则选择所述乳酸细菌菌株。
本发明第二方面涉及通过根据本发明第一方面的方法可得到的乳酸细菌菌株,以及包含细菌菌株的生物学纯度培养物和培养物部分。
特别地,发明人已经鉴定了保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)菌株PIM-1966和嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)菌株CHCC-11977,所述菌株导致对机械剪切处理具有高抗性和改善的稳定性。质构的高剪切抗性使得能够生产饮用酸奶并导致甚至在后处理加工之后具有吸引人的高粘性。改善的稳定性可以测量为饮用酸奶应用中的沉淀减少和凝固型酸奶应用中的凝缩减少。
这些菌株的另一个优点是,有可能使用这些菌株作为起始点得到对机械剪切处理产生甚至更高抗性的突变菌株。对机械剪切处理产生高抗性的保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966和嗜热链球菌CHCC-11977的突变体和变异体也是本发明的部分。
因此,本发明的第三方面涉及对机械剪切处理产生高抗性的选自由登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966和登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC-11977,和这些菌株的突变体和变异体组成的组的新乳酸细菌菌株。
本发明的第四方面涉及用于制备发酵乳产品的方法,包括:
a)用根据本发明第二或第三方面的乳酸细菌菌株或其突变体或变异体接种乳;
b)在有利的条件下用乳酸细菌菌株将所述乳发酵;
c)任选地向所述乳中加入另外的微生物和/或添加剂;
d)任选地后处理所述乳;和
e)任选地包装发酵乳产品。
本发明第五方面涉及通过实施根据本发明第四方面的方法可以得到的发酵乳产品。
本发明第六方面涉及包含选自由登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966和登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC-11977,和这些菌株的突变体和变异体组成的组的至少一种乳酸细菌菌株的发酵乳产品。
本发明第七方面涉及包含根据本发明第二或第三方面的乳酸细菌的乳酸酵素。
附图说明
图1描述关于5个LAB菌株的作为后处理反压函数的剪切应力。
图2显示关于用4种不同的LAB菌株制成的饮用酸奶的作为后处理函数的沉淀。在储存21天后测量沉淀。
图3描述关于5种嗜热链球菌菌株的作为后处理反压函数的剪切应力。
图4描述关于5种保加利亚乳杆菌菌株的作为后处理反压函数的剪切应力。
具体实施方式
定义
如本文所使用,术语“乳酸细菌”指革兰氏阳性的微好氧或厌氧细菌,其将糖发酵产生酸,包括乳酸(作为主要生产的酸)、乙酸和丙酸。工业上主要使用的乳酸细菌存在于“乳杆菌(Lactobacillales)”目中,其包括乳球菌属(Lactococcusspp.)、链球菌属(Streptococcusspp.)、乳杆菌属(Lactobacillusspp.)、明串珠菌属(Leuconostocspp.)、Pseudoleuconostocspp.、片球菌属(Pediococcusspp.)、短杆菌属(Brevibacteriumspp.)、肠球菌属(Enterococcusspp.)和丙酸杆菌属(Propionibacteriumspp.)。此外,属于严格厌氧细菌组的产乳酸细菌双歧杆菌,即双歧杆菌属(Bifidobacteriumspp.)通常包括在乳酸杆菌组内。它们单独或与其它乳酸细菌组合广泛用作的食物培养物。乳酸细菌,包括乳杆菌属某些种的细菌和嗜热链球菌,通常作为冷冻的或者冷冻干燥的培养物提供给乳品工业,用于起子批量繁殖,或者作为所谓的“冷冻直投(FrozenDirectVatSet)”(F-DVS)培养物提供给乳品工业,用于直接接种到发酵容器或发酵池中用于生产乳制品,例如发酵乳产品。此类培养物一般称为“起子培养物”或“起子”。
术语“乳”应当理解为通过对任何哺乳动物,例如母牛、绵羊、山羊、水牛或骆驼挤奶得到的乳分泌物。在优选的实施方案中,乳是母牛的乳。术语乳也包括由植物材料制成的蛋白质/脂肪溶液,例如大豆乳。
术语“乳基质”可以是可以根据本发明方法进行发酵的任何原始的和/加工的乳材料。因此,有用的乳基质包括,但不限于,任何乳或者包含蛋白质的乳样产品,例如全脂乳或低脂乳、脱脂乳、酪乳、复原乳粉、炼乳、乳粉、乳清、乳清渗透物、乳糖、来自乳糖结晶化的母液、浓缩乳清蛋白、或乳酪的溶液/悬液。明显地,乳基质可以源于任何哺乳动物,例如相当大纯度的哺乳动物乳或复原乳粉。
在发酵之前,可根据本领域已知的方法将乳基质匀化和巴斯德灭菌。
“匀化”如本文所使用意思是指充分混合以得到可溶的悬液或乳液。如果在发酵之前实施匀化,实施匀化可将乳脂肪打碎成较小的大小以致于它不再与乳分离。这可以通过以高压力强制乳通过小孔实现。
“巴斯德灭菌”如本文所使用意思是指处理乳基质以减少或消除活有机体,例如微生物的存在。优选地,巴斯德灭菌通过保持特定温度达到特定时间段实现。特定温度通常通过加热达到。可以选择温度和持续时间以杀死或者灭活某些细菌,例如有害细菌。接着可以进行快速冷却步骤。
在本发明方法中的“发酵”意思是指通过微生物的作用将碳水化合物转化成醇或酸。优选地,本发明方法中的发酵包括将乳糖转化成乳酸。
在发酵乳产品生产中待使用的发酵过程是众所周知的并且本领域技术人员会知道如何选择适宜的工艺条件,例如温度、氧、一种或多种微生物的数量和特性以及工艺时间。明显地,发酵条件可以选择以便支持实现本发明,即得到固体或液体形式的乳产品(发酵乳产品)。
术语“搅拌类型产品”特别是指在发酵后经受机械处理而导致在发酵阶段形成的凝固物破坏和液化的发酵乳产品。机械处理有代表性地但非唯一地通过将凝胶搅拌、抽吸、过滤或匀化得到或者通过将其与其他成份混合得到。搅拌类型产品有代表性地但非唯一地具有9至15%的非脂乳固体含量。
术语“凝固型产品”和“凝固型酸奶”分别包括基于已经以起子培养物接种并接着接种步骤之后包装然后在包装内发酵的乳的产品和酸奶。
术语“可饮用产品”包括饮料例如“饮用酸奶”等。术语“饮用酸奶”有代表性地涵盖通过乳杆菌属物种和嗜热链球菌组合发酵生产的乳产品。饮用酸奶有代表性地具有8%或更高的非脂乳固体含量。此外,饮用酸奶的活培养物计数有代表性地为至少106细胞形成单位(CFU)每ml。
“机械性后处理”在特征在于板式热交换器和反压阀的后处理单元中开展。酸奶在<10秒内通过板式热交换器/反压阀系统。可以不同的温度(在该文中使用25℃)和不同的反压(在该文中分别使用0、7和15巴)下操作后处理单元。在该处理之前,通过搅拌将酸奶凝固物打碎成液体酸奶。
在本上下文中“高剪切处理”指用高于对于搅拌的酸奶所适宜的反压,即高于大约3巴进行机械性剪切处理。
在本上下文中,术语“剪切应力”决定着粘度。粘度(单位是Pas)定义为剪切应力(Pa)/剪切速度(1/s)。
剪切应力数值在本文中作为在剪切速度=3001/s下的标准值报告。感觉试验表明(数据未显示),当使用在剪切速度3001/s下测量的粘度时发现了流变学测量值和感觉粘度/口稠度之间的最佳相关性。
术语“光滑度”在本文中指质构缺乏粗糙度并且通过由经训练的感觉小组给出的光滑度感觉评分确定,如通过实施例2所例证。“希望的光滑度”在本文中指具有高于7的光滑度感觉评分的质构。
在该上下文中,术语“突变体”应当理解为通过例如遗传工程、辐射和/或化学处理的手段从本发明的菌株衍生的菌株。优选地,突变体是功能等效的突变体,例如与母本菌株具有基本上相同的或者改进的特性(例如关于粘度、凝胶刚度、口腔覆盖、香味、后酸化、酸化速度和/或噬菌体鲁棒性)的突变体。此种突变体是本发明的部分。特别地,术语“突变体”指通过将本发明的菌株经过任何常规使用的诱变处理包括用化学诱变剂如甲基磺酸乙酯(EMS)或N-甲基-N'-硝基-N-硝基胍(NTG),UV光处理得到的菌株或者自发产生的突变体。突变体可以是已经经历过数次诱变处理(单次处理应当理解为一个诱变步骤接着是一个筛选/选择步骤),但是目前优选开展至多20,或至多10,或至多5次处理(或筛选/选择步骤)。在目前优选的突变体中,与母本菌株相比,细菌基因组中少于5%,或少于1%或者甚至少于0.1%的核苷酸已经被替换成另一核苷酸或者已经缺失。
在该上下文中,术语“变异体”应当理解为与本发明的菌株功能等效的菌株,例如具有基本上相同或者改善的特性(例如关于粘度、凝胶刚性、口腔覆盖、香味和/或后酸化)。可以使用合适筛选技术鉴定的此类变异体是本发明的一部分。
在描述本发明上下文中(特别是在后附权利要求书上下文中),术语“一”和“该/所述”或相似词语的使用应当解释为涵盖单数和复数形式,除非本文另外指出或者上下文明显相矛盾。属于“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应当解释为开放性的术语(即,意思是指“包含,但不限于”),除非另外指出。本文描述的数值范围仅旨在充当速记方法,各自指落入范围内的单独数值,除非本文另外指出,并且每个单独的数值被整合入说明书中,就像它们被各自在本文中描述一样。本文所述的所有方法可以以任何适宜顺序开展,除非本文另外指出或者上下文明显相矛盾。本文所提供的任何和全部的实例或示例性措辞(例如“诸如”)的使用仅旨在是更好地阐述本发明并且没有对本发明的范围施加限制,除非另外声明。本说明书中的措辞不应解释为表明任何非要求保护的元素为实施本发明的要点。
本发明的实施和方面
本发明的发明人已经令人惊奇地鉴定出,某些乳酸细菌导致具有对机械性后处理有高抗性的织构,从而导致能够生产无需加入稳定剂例如淀粉和果胶而具有高粘度、高水平口感、沉淀减少、凝缩减少和希望光滑度的发酵乳产品,例如饮用酸奶或凝固型酸奶。
本发明的发明人在他们的工作期间已经以可感知的方式开发出用于得到乳酸细菌的方法,所述乳酸细菌导致对机械性剪切处理具有高抗性。方法包括筛选过程,在筛选过程中乳酸细菌用于接种脱脂乳并在40℃至43℃下的标准发酵条件下发酵至pH4.55。当将所得到的发酵乳用7巴反压后处理并冷却至25℃之后,测量作为剪切应力所确定的粘度。如果发酵乳的剪切应力为至少大约12Pa的阈值则选择根据本发明的适宜的乳酸细菌菌株。
因此,本发明的第一方面涉及得到乳酸细菌菌株的方法,所述乳酸细菌菌株导致对机械性剪切处理具有高抗性,包括:
a)在技术人员已知的适宜条件下,例如90℃下热处理的脱脂乳基质(0.1%脂肪,3.2%蛋白质)达20分钟;
b)冷却乳至40℃至43℃之间;
c)用0.01%至0.02%的F-DVS(~1×106CFU/g至~3×106CFU/g)的所述乳酸细菌接种乳;
d)用所述乳酸细菌菌株在40℃至43℃之间将乳发酵至pH4.55;
e)将从步骤d)得到的发酵乳在后处理单元中进行后处理,所述后处理单元包括板式热交换器和反压阀,其中采用板式热交换器以将通过板式热交换器/反压阀系统的酸奶在小于10秒内冷却至25℃,并且调节反压阀以提供7巴反压,其中发酵乳在小于10秒内通过板式热交换器/反压阀以致于酸奶被冷却至25℃;
f)测量后处理后的剪切应力;和
g)如果在7巴反压后处理之后剪切应力为至少大约12Pa,则选择所述乳酸细菌菌株。
在优选的实施方案中,7巴反压后处理之后的剪切应力是至少大约13Pa,例如至少大约14Pa。
本发明第二方面涉及涉及通过根据本发明第一方面的方法可得到的乳酸细菌菌株,以及所述乳酸细菌菌株的生物学纯度的培养物和培养物部分。
本发明的第三方面涉及选自由登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966和登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC-11977,和这些菌株的突变体和变异体组成的组的乳酸细菌菌株,其导致产生保藏菌株DSM23590或DSM22935的特征性的剪切应力抗性。
优选地,突变体或变异体导致至少大约10-40Pa,更优选10-20Pa的剪切应力抗性。例如,突变体或变异体可以具有大约12Pa、13Pa、14Pa、15Pa、16Pa、17Pa、18Pa或19Pa的剪切应力。
根据本发明的导致对机械性剪切处理具有高抗性的LAB菌株特别适用于制备发酵乳产品例如酸奶。特别地,在饮用酸奶、搅拌酸奶和凝固型酸奶应用中,此类菌株可减少对稳定剂例如淀粉和果胶添加的需要。
因此,本发明涉及制备发酵乳产品的方法,包括用导致具有对机械性剪切处理有高抗性的质构的乳酸细菌菌株接种乳,和在有利条件下将乳发酵。
如技术人员所已知,通过用不同的乳酸细菌将乳发酵可以得到多种发酵乳产品。在优选的实施方案中,发酵乳产品是选自由酸奶、饮用酸奶、搅拌酸奶、凝固型酸奶和酸奶样饮料、苦乳、酪乳、酸奶油、新鲜奶酪和奶酪的产品。
在一个优选实施方案中,发酵乳产品是饮用酸奶。在另一个优选实施方案中,发酵乳产品是凝固型酸奶。
一般来说,技术人员知道使用本文有关细菌例如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌将乳发酵的适宜发酵条件。本文适宜的条件包括,但不限于,其中乳用细菌接种并在38℃至43℃下发酵,直到达到pH4.4至4.6(大致上在大约8小时之后)。冷却乳至+6℃停止发酵和生长。
标准发酵条件在必要时可以由本领域技术人员根据一般知识并且有可能在常规实验之后修改。培养基是培养相关菌株的适宜培养基。
在优选的实施方案中,用于接种乳的乳酸细菌菌株选自含有登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966和登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC-11977,和这些菌株的突变体和变异体的组。保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966,及其突变体和变异体,和嗜热链球菌菌株CHCC-11977,及其突变体和变异体,以每ml乳基质1×104至1×107CFU(集落形成单位)个细菌接种。
通过根据本领域标准方法计数琼脂平板上的集落,定量系列稀释的细菌的集落形成单位(CFU)数目进行活细胞计数测量。适宜的培养基和接种条件是技术人员已知的并且在下面的实施例中给出。
如果希望,可以在感兴趣的一些点(例如发酵完成之后)加入额外的细菌(例如额外的保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966)。
乳在步骤a)中可以用至少一种其它的乳酸细菌菌株接种。应当理解,乳可以以每一种细菌物种单独/相继接种,或者以两种以上的细菌物种同时接种。目前优选地是,乳以所有的细菌物种在同一时间接种。这方便地通过用包含细菌种的起子培养物接种乳进行。
根据优选的实施方案,至少一种细菌菌株是乳球菌属、链球菌属、乳杆菌属、明串珠菌属、Pseudoleuconostoc、片球菌属、短杆菌属、肠球菌属、丙酸杆菌属和双歧杆菌属的一种或更多种细菌。
在本发明的特别优选的实施方案中,所述的至少一种其它乳酸细菌菌株包括至少一种嗜热链球菌菌株和/或至少一种保加利亚乳杆菌菌株。
在本上下文中,至少一种嗜热链球菌菌株可以是任何适宜的(例如商业可获得的)嗜热链球菌菌株。如技术人员所已知,菌株可以足够的量接种以便在最终发酵乳产品中获得足够量的嗜热链球菌。
在本上下文中,至少一种保加利亚乳杆菌菌株可以是任何适宜的(例如商业可获得的)保加利亚乳杆菌菌株。如技术人员所已知,菌株可以足够的量接种以便在最终发酵乳产品中获得足够量的保加利亚乳杆菌。
在优选的实施方案中,乳以每ml乳基质104至107CFU的至少一种嗜热链球菌菌株和/或每ml乳基质104至107CFU的至少一种保加利亚乳杆菌菌株接种。
根据本发明的优选的实施方案,乳通过在后处理单元中的高剪切处理进行后处理,所述后处理单元特征在于采用板式热交换器,其被调节以用于冷却至25℃,并且采用反压阀,其被调节以提供适宜的反压。酸奶在<10秒内通过板式热交换器/反压阀系统。
在优选的实施方案中,高剪切处理是用3至15巴反压处理。在甚至更优选的实施方案中,高剪切处理是用6至8巴反压处理。优选地,高剪切处理是用大约7巴反压处理。
根据另一个实施方案,乳没有进行后处理而是在发酵之后使其沉降。
在特别优选的实施方案中,没有向乳中添加稳定剂。
根据本发明的实施方案,发酵乳产品被方便地包装在包含10-5000ml产品,例如从25至3000ml或者从50至1000ml的密封包装中。示例性的包装可包含10-300ml,20-200ml或30-100ml。
本发明的进一步的方面是通过制备发酵乳产品的方法可得到的发酵乳产品。
本发明的另一个方面是包含至少一种根据本发明第二或第三方面的乳酸细菌菌株的发酵乳产品。
在优选的实施方案中,此种发酵乳产品是酸奶。优选饮用酸奶或凝固型酸奶。
如本文所述的发酵乳产品还可以用作添加剂,例如加入到其它可食用食物产品中,例如凝乳奶酪、巧克力、果汁、肉制品和用于年幼婴儿的干奶粉产品(婴儿配方)。
另一方面涉及包含至少一种根据本发明第二或第三方面的乳酸细菌菌株,或其突变体或变异体的乳酵素。
在优选的实施方案中,乳酵素包含保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966或其突变体或变异体。在另一优选实施方案中,乳酵素包含嗜热链球菌菌株CHCC-11977或其突变体或变异体。
在本发明优选的实施方案中,乳酵素是冷冻的、冷冻干燥的或者液体形式。
本发明的实施方案在下面通过非限定性实例方式描述。
实施例
实施例1
从具有改善质构特性的德氏乳杆菌保加利亚种(Lb.delbrueckiisubsp.bulgaricus)LB-1开发噬菌体抗性突变体。
如下从母本菌株LB-1分离噬菌体抗性突变体。
在MRS琼脂平板接种0.1mlLB-1过夜培养物与0.1ml包含106噬菌体颗粒每ml的CHPC658噬菌体裂解物并且在37℃厌氧培养2天后,从包含10mMCaCl2/10mMMgCl2的MRS平板挑取突变体。
分离30个突变体并对噬菌体株CHPC658进行交叉划线测试。29个突变体在交叉划线测试中出现抗性,并且后来在MRS琼脂平板上进行三次集落纯化。
在微量滴定板中测试29个突变体的酸化特性和噬菌体抗性。用乳制备两个微量滴定板并且每个板接种2%的各个突变体。对于一个板,向每一孔内加入2%胨-盐稀释剂(对照),并且向另一微量滴定板加入包含106噬菌体颗粒每ml的2%CHPC658噬菌体株。将两个板于37℃培养2天,并且每12分钟记录每一孔的pH。大多数的噬菌体抗性突变体显示出与母本菌株可比的酸化特性(24小时后pH大约5.5)。与被噬菌体株CHPC658攻击的母本菌株LB-1相比,所有的突变体是噬菌体抗性的。
选择突变体LB-4基于菌株的酸化特性(与母本菌株相似)和粘性参数测试剪切处理抗性。
实施例2
在饮用酸奶应用中使用3种不同水平的后处理(0,7和15巴反压)研究由数种乳酸细菌菌株制成的发酵乳质构对机械性后处理的剪切抗性。ST-1和ST-2是嗜热链球菌菌株,而LB-1、LB-2和PIM-1966是保加利亚乳杆菌菌株。
实验
两次重复开展研究并得到平均值。所有菌株与辅助菌株一起发酵以便得到对于所有样品可比较的发酵时间(见表1)。
生产
使用脱脂乳基质(0.1%脂肪,3.2%蛋白质,8%蔗糖)针对每一培养物产生4L酸奶。乳于90℃热处理20分钟并冷却至发酵温度43℃。此后,根据表1将乳接种总共0.02%F-DVS培养物。使用辅助菌株以便达到相似的发酵时间。CHCC-7018是不产生胞外多糖(EPS)的蛋白分解性的嗜热链球菌菌株,即有利于“快速”酸化,但不利于质构。CHCC-4351不产生EPS的保加利亚乳杆菌菌株,即有利于酸化,但不促进质构。将乳发酵至pH4.55。然后将酸奶进行后处理并在后处理单元(PTU)中冷却至25℃。对于每一酸奶,在分别用0巴,7巴和15巴的反压后处理之后取出样品。
表1.所使用的培养物、发酵温度和后处理
分析
将酸奶针对以下进行表征:
流变学:在装配自动化样品交换器的AntonPaarMCR流变仪(AntonPaar,Austia)上使用饮用酸奶,并使用BOB/COP测量系统装配。收集测量作为剪切速度(01/s-3001/s-01/s)函数的剪切应力的流变曲线。
感觉特性:在实验室中由“专家组”评价用7巴反压后处理的样品。给出光滑度评分(等级0-9)。
抗沉淀的稳定性:使用Turbiscan研究。
结果
表2显示分别来自重复I和II的结果。
表2.2次重复中,平均的发酵时间、剪切应力和光滑度评分。
图1显示在重复两次试验中作为后处理反压函数的剪切应力。
图2显示对于由4种不同菌株制成的饮用酸奶作为后处理函数的沉淀。在储存21天后测量沉淀。
讨论
剪切抗性:
根据表2和图1显而易见,存在10-36Pa的多种起始质构水平(0巴后处理)。然而,在7巴反压后处理之后,范围降至4-14Pa。在15巴后处理之后,范围跨度为2-8Pa。明显地,与源自其他菌株的质构相比,菌株PIM-1966导致质构对机械性后处理具有显著的抗性。虽然PIM-1966的存在没有导致后处理之前的特别高的剪切应力(0巴样品),但是分别在7巴和15巴后处理之后,质构比任何其他菌株的质构显著地更加粘稠。
稳定性:
通常,更高的后处理导致更低的稳定性(沉淀更多)。
最佳的稳定性发现于用PIM-1966生产的饮用酸奶中,其在21天储存之后具有最低水平的沉淀-这适用于7巴和15后处理。
感觉评定:
感觉专家组评价用PIM-1966制成的饮用酸奶具有非常高的光滑度(9分中评分为9)。
结论
总之,菌株PIM-1966是独特的,因为引起对机械性剪切应力的高抗性,与在7巴反压后处理之后提供低于12Pa剪切应力的LAB菌株相比,其在饮用酸奶应用中还提供高光滑度和抗沉淀的稳定性。
实施例3
为了鉴定导致对机械性剪切应力具有高抗性的其它LAB菌株,根据本发明筛选在饮用酸奶应用中在7巴反压后处理之后剪切应力大于大约12Pa的数个菌株。再次包括PIM-1966作为阳性对照。
实验
两次重复开展研究。所有菌株与辅助菌株一起发酵以便得到对于所有样品可比较的发酵时间(见表1)。ST-1、ST-2、ST-4、ST-5、ST-6、ST-7和CHCC-11977是嗜热链球菌菌株而LB-1、LB-4、LB-5和PIM-1966是保加利亚乳杆菌菌株。
生产
如实施例1开展生产。
分析
针对流变学表征酸奶:
关于实验,测量作为从0至3001/s范围的剪切速度的函数的剪切应力-这提供所谓的流变曲线。仪器是装配自动化样品交换器的AntonPaarMCR流变仪(AntonPaar,Austia),使用饮用酸奶并使用BOB/COP测量系统。收集测量作为剪切速度(01/s-3001/s-01/s)函数的剪切应力的流变曲线。
表3:2次重复中,作为后处理反压函数的剪切应力的平均值。
反压 0巴 7巴 15巴
ST-1 36 4.5 2.5
ST-2 28 4.5 2.5
CHCC-11977 41.6 13.1 4.9
ST-4 37.5 10 4
ST-5 36.5 7.5 3
ST-6 35 11.5 4.2
ST-7 29 7.8 3.9
LB-1 19 8.4 6
PIM-1966 35 18.5 14.6
LB-3 34 22 16.6
LB-4 23 12 9.9
LB-5 14 4.6 3.4
结果
图3和4显示2次实验的重复中,作为后处理反压函数的剪切应力。图3描述嗜热链球菌菌株并且图4描述保加利亚乳杆菌菌株。
结论
发现PIM-1966的突变体LB-3导致比PIM-1966甚至更高的抗机械性剪切处理和更高的粘度。此外,发现嗜热链球菌菌株CHCC-11977也导致根据本发明的高的机械性剪切抗性。ST-11977在饮用酸奶应用中提供高的粘度和高的光滑度。
保藏和专家方案
申请人请求下面陈述的已保藏的微生物的样品仅专家可利用,直到专利被授权之日。
保加利亚乳杆菌菌株PIM-1966于2010-05-06保藏于德国微生物菌种保藏中心(DeutscheSammlungvonMikroorganismenundZellkulturenGmbH,Inhoffenstr.7B,D-38124Braunschweig(DSMZ))中并给出登录号:DSM23590。
嗜热链球菌菌株CHCC11977于2009-09-08保藏于德国微生物菌种保藏中心(DeutscheSammlungvonMikroorganismenundZellkulturenGmbH,Inhoffenstr.7B,D-38124Braunschweig(DSMZ))中并给出登录号:DSM22935。
保藏根据国际承认用于专利程序的微生物保存布达佩斯条约进行。
参考文献
WO2008/092458

Claims (15)

1.乳酸细菌菌株,其中所述乳酸细菌菌株选自由下列组成的组:保藏于德国微生物菌种保藏中心的登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)菌株PIM1966和保藏于德国微生物菌种保藏中心的登录号DSM22935的嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)菌株CHCC11977。
2.用于制备发酵乳产品的方法,包括:
a)用根据权利要求1的乳酸细菌菌株接种乳;
b)用乳酸细菌菌株将所述乳发酵;
c)任选地向所述乳中添加其它微生物和/或添加剂;
d)任选地将所述乳进行后处理;和
e)任选地将发酵乳产品包装。
3.根据权利要求2的方法,其中步骤a)还包括以至少一种其它乳酸细菌菌株接种乳。
4.根据权利要求3的方法,其中所述至少一种其它乳酸细菌菌株包括至少一种嗜热链球菌菌株和/或至少一种保加利亚乳杆菌菌株。
5.根据权利要求4的方法,其中步骤a)包括保藏于德国微生物菌种保藏中心的登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC11977和保藏于德国微生物菌种保藏中心的登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM1966。
6.根据权利要求2至5任一项的方法,其中发酵的乳通过用反压高剪切处理进行后处理。
7.根据权利要求6的方法,其中所述高剪切处理是用3至15巴反压进行后处理。
8.根据权利要求2至5任一项的方法,其中所述乳没有进行后处理,而是在发酵后使其沉淀。
9.根据权利要求2至5任一项的方法,其中没有向乳中添加稳定剂。
10.根据权利要求9的方法,其中所述稳定剂是淀粉或果胶。
11.发酵乳产品,包含选自由下列组成的组的至少一种乳酸细菌菌株:保藏于德国微生物菌种保藏中心登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM1966和保藏于德国微生物菌种保藏中心登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC11977。
12.根据权利要求11的发酵乳产品,其中发酵乳产品是酸奶。
13.根据权利要求12的发酵乳产品,其中酸奶是饮用酸奶。
14.根据权利要求12的发酵乳产品,其中酸奶是凝固型酸奶。
15.乳酵素,包含选自由下列组成的组的至少一种乳酸细菌菌株:保藏于德国微生物菌种保藏中心登录号DSM23590的保加利亚乳杆菌菌株PIM1966和保藏于德国微生物菌种保藏中心登录号DSM22935的嗜热链球菌菌株CHCC11977。
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